专利名称：电容式传感器汽车门把手模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种电容传感式门把手模块，此产品主要应用于汽车领域。
背景技术：
在汽车领域，如何实现安全，快捷，舒适的汽车开关门方式，一直是汽车领域工程师努力解决的问题。在此领域，相关产品已经经历了三代产品的演化。第一代产品是纯粹的机械门把手。在使用过程中，使用者靠近车门，将机械钥匙插入到车门门把手的钥匙锁孔里面，通过机械的向左或向右转动来分别实现打开车门锁或关闭车门锁，然后拉动门把手，通过机械方式实现开门或关门的目的。 第二代产品是集成了微动开关的门把手，配合使用汽车无钥匙进入系统的其他组件，实现对门锁的操作。在使用过程中，使用者携帯钥匙靠近车门，不需掏出钥匙，只需要用手按下门把手上相应的开门或关门微动开关，通过汽车无钥匙系统的双向无线通信，在认证成功的前提下，汽车自动执行车门开锁或解锁的功能。这种解锁方式目前已在市场上大量的乘用车上开始应用。第三代产品是集成了电容式传感器开关的门把手，配合使用汽车无钥匙进入系统的其他组件，实现对门锁的操作。在使用过程中，只需要使用者携帯钥匙靠近车门，在不需要使用者做出任何主动动作前提下，只要直接拉汽车门把手，通过集成在门把手上的电容传感器开关将开门或关门的信号传给车辆，，通过汽车无钥匙系统的双向无线通信，在认证成功的前提下，汽车自动执行车门开锁或解锁功能。三代产品比ニ代产品的优势在干，更舒适的操作方式，以及更长的使用寿命。目前第三代电容式传感器门把手因为它的舒适性和便利性，已经在市场上ー些中高端乘用车上开始使用。作为ー个极大增强使用者舒适性的设备，通过传感器对于使用者开门动作的判断以及车辆与被动遥控钥匙间无线信号的双向通信，使用者可以在携带被动遥控钥匙的前提下，无需按下钥匙的任何按键，仅通过触摸门把手的相应位置，即可实现对车辆的解锁或闭锁等功能。而这些功能是通过使用者触发集成在车门把手不同位置的电容式传感器，使得传感器回传到控制芯片的信号产生变化，控制芯片(单片机)监测到此信号，并进行解析，然后将解析出来的解锁或闭锁信号传递给车辆无钥匙进入系统的控制模块，然后通过集成在车辆上的无钥匙系统控制模块单元与被动钥匙的双向无线通信，经过相应处理，再驱动门锁电机执行车门开锁或闭锁等动作。电容式传感器开关的原理是，人体都携帯有一定的人体电容，当使用者手触摸车辆门把手解锁/闭锁电容传感器所在位置时(解锁与闭锁电容传感器所在位置不同)，人体电容加载在了对应的传感器上，使得传感器上的电容值发生改变，将电容值的变化转变为电信号的变化，检测此电信号的变化值来判断使用者的操作。一般电容传感器式门把手包括以下部分壳体，传感器，印刷电路板组件(PCBA)等。其中核心部件是电容式传感器和印刷电路板组件(PCBA)，其中印制电路板组件包括底板(PCB)，单片机等，传感器集成在底板上，它们的主要作用如下[0009]I.底板(PCB):为单片机及相关电子零件提供电路连接，这样只要通过表面安装(SMT)エ艺生产，这些零件就很容易焊接(Solder)在底板上。2.传感器电容式感应电极，集成在印刷电路板(PCB)上，形状不可调整。3.单片机检测电容感应电极上的信号，根据电容式传感器传回信号的不同，判断使用者手放置的位置及意图，控制门把手电路与车辆控制模块间通信电路信号的变化，向车辆控制模块提供使用者操作信息。他们之间的电路连接示意图如图I所示在实际应用中，由于电容传感器感应电极集成在印刷电路板上，而印刷电路板尺寸是固定不更改的，也就是电容传感器电子模块尺寸是固定不变的，而此电子模块需要集成在门把手外壳内，这就使得为了匹配尺寸不变的电容传感器，门把手壳体与电子模块相关的许多尺寸也必须不变，由此导致的结果是，一是应用了此电容传感器的门把手的外观 不能适应不同车辆对于车辆外观整体匹配和造型美观的要求，不能实现产品的差异性和美观性要求；ニ是由于集成在印刷电路板上的电容传感器电极尺寸是固定不变的，使得对于门把手的长度也有要求，门把手太短了，就内置放不下电子模块，门把手太长了，就会导致有些电容传感器电极覆盖不到的区域会没有功能，当使用者触发电极未覆盖到区域吋，不能实现相应的功能。本实用新型主要是针对第三代产品的改进。
实用新型内容本实用新型的电容式传感器汽车门把手模块用外置电容传感器电极代替集成在印制电路板上的电容传感器电极，通过更改产品硬件配置，使得解锁电容传感器电极的形状尺寸可根据不同的门把手外观造型进行调整，以适配不同的门把手造型。本实用新型的电容式传感器汽车门把手模块，其包含电容传感器和印刷电路板组件，其中，所述电容传感器包含至少ー个电容传感器电扱；所述印刷电路板组件包含底板，所述底板与所述电容传感器电极连接，以及单片机，其与所述电容传感器电极连接，且用于检测所述电容传感器电极的信号；所述电容传感器还包含至少ー參考电容，所述參考电容与所述电容传感器电极并联接入所述单片机。在本实用新型中，所述电容传感器电极包含一解锁电容传感器电极和ー闭锁电容传感器电极，所述參考电容包含第一參考电容和第二參考电容，其中，所述解锁电容传感器电极与第一參考电容并联接入所述单片机；所述闭锁电容传感器电极与第二參考电容并联接入所述单片机。在本实用新型中，所述电容传感器电极与所述底板电连接，优选地，所述电容传感器电极与所述底板以焊锡焊接方式连接。在本实用新型中，所述汽车门把手模块还包含一与所述单片机连接的车辆控制模块与门把手电路连接端ロ，用于接收单片机发出的解锁或闭锁脉宽调制信号。在本实用新型中，在所述单片机与车辆控制模块与门把手电路连接端ロ之间连接ー稳压电路，进ー步优选地，在所述单片机与车辆控制模块与门把手电路连接端ロ之间还连接一保护电路。本实用新型的优点在于[0022]I)改变了原来为了装配电容传感器电子模块，对汽车门把手外观造型的局限性；2)使得新的电容传感器式门把手可以根据不同车辆对外观整体匹配及造型美观的要求，适配不同的门把手外观造型；3)同时保证了对应不同的门把手造型，不需要对单片机软件进行更改，大大降低了研发成本和研发周期。
图I为现有技术的电路连接示意图；图2为本实用新型一实施例的电路连接示意图；图3为现有技术的底板结构不意不意图；图4为本实用新型一实施例的底板结构示意示意图。附图标记101:解锁电容传感102:闭锁电容传10:电容传感器器电极感器电极103:第一參考电容104:第二參考电容20 :单片机201 :底板301 :车辆控制模块与门把手电路302:稳压电路303:保护电路连接端ロ
具体实施方式
以下将结合附图及具体实施例进ー步阐述本实用新型的优点。请參见图2，为本实用新型一实施例的电路连接示意图。本实施例以电容式传感器汽车门把手模块为例加以说明。电容式传感器汽车门把手模块包括电容传感器10和印刷电路板组件(图中未显示)，其中，印刷电路板组件(图中未显示)包含底板(图中未显示)，底板(图中未显示)与电容传感器电极连接，以及单片机20，其用于检测电容传感器电极的信号，电容传感器10包含一解锁电容传感器电极101和一闭锁电容传感器电极102,以及第ー參考电容103和第二參考电容104,其中解锁电容传感器电极101与第一參考电容103并联接入单片机20 ;闭锁电容传感器电极102与第二參考电容104并联接入单片机20。本实施例只是优选的选用两个电容传感器电极，该电容传感器电极的个数并不局限于两个，也可単独集成一个闭锁或解锁功能，两个以上电极在设计上是可以实现的。进ー步地，汽车门把手模块还包含一与单片机20连接的车辆控制模块与门把手电路连接端ロ 301，用于接收单片机20发出的解锁或闭锁脉宽调制信号从而操控车门把手。并且在单片机20与车辆控制模块与门把手电路连接端ロ 301之间连接ー用于转换电源电压的稳压电路302和一保护电路303。本实用新型实施例与现有技术非常大的ー个区别在于现有技术的电容传感器电极是电焊集成在印刷电路板上，而印刷电路板式固定不更改的，也就是电容传感器电极的模块尺寸是不变的。而本申请在电容传感器电极与单片机之间并联ー參考电容，从而电容传感器电极的大小可为汽车门把手的大小自由改变，即电极形状尺寸可根据门把手造型需求做更改。因此，本实用新型中的电容传感器电极可采用外置与底板的电连接方式，例如焊锡焊接方式。具体地可參见图3和图4，黒色的粗外框线代表的是底板201，本专利的连接方式与现有技术的区别在于，现有技术中电容传感器电极直接内嵌在底板201上，连接方式为底板走线，本实施例的连接方式为电容传感器电极从底板上拿出来，用合成金属片做传感器电极，使得底板尺寸大大减小，电容传感器电极尺寸可调，同时电容传感器电极与底板的连接方式变为焊锡焊接。在本实施例中，在电容传感器电极与单片机X引脚连接的电路上并联了一个參考电容，參考电容的另ー边接单片机的Y引脚。当外部没有触发时，单片机在X/Y引脚上检测到的值为xl，yl ;当外部触发来临时，单片机在X/Y引脚上检测到的值为x2，y2 ;触发前后的变化量为AX，Ay, Ax与Ay的比值为ー个定值，这个值决定了电容传感器的灵敏度。当电容传感器电极形状尺寸发生改变时，Ax也相应的发生了变化，这就使得Ax与Ay的比值也发生了变化，为了保证此定值不发生改变，也就是电容传感器的灵敏度不发生变化，采用对參考电容的容值做相应的调整，使得Ay也发生相应的变化，这样，就保证了 Ax与 Ay的比值固定不发生变化，也就是电容传感器的灵敏度不发生变化。这就保证了对应不同的门把手造型所产生的不同的电容传感器电极，在单片机端检测到的灵敏度是一致的。具体地，解锁电容传感器电极101与第一參考电容103并联接入到单片机20的引脚3(图中未显示，引脚序号仅为前后更清楚地对应)，第一參考电容103的另一端接入到单片机20的引脚4。当外部没有触发时，单片机20在引脚3与引脚4上检测到的值为xl，yl ;当触发解锁电容传感器电极101时，单片机20在引脚3与引脚4上检测到的值为x2，y2;触发前后的变化量为AX，Ay，此时Ax与Ay的比值为初始參考电容容值所产生的值。调整第一參考电容103的容值，并测量计算调整容值之后所得到的变化量A X，Ay的值，当Ax与Ay的比值达到使用者所期望的定值时，此第一參考电容103的值即为期望的解锁电容传感器电极101所匹配的容值。对于闭锁电容传感器电极102与第二參考电容104并联接入到单片机20的引脚5，第二參考电容104的另一端接入到单片机20的引脚6。当外部没有触发时，单片机20在引脚5与引脚6上检测到的值为xl，yl ;当触发闭锁电容传感器时，单片机20在引脚5与引脚6上检测到的值为x2，y2 ;触发前后的变化量为Ax，Ay，此时Ax与Ay的比值为初始參考电容容值所产生的值。调整第二參考电容104的容值，并测量计算调整容值之后所得到的变化量AX，Ay的值，当Ax与Ay的比值达到使用者所期望的定值时，此第二參考电容104的值即为期望的闭锁电容传感器电极102所匹配的容值。综上所述，本实用新型的电容式传感器汽车门把手模块大大降低了产品的研发周期以及研发成本，同时使得汽车门把手外观设计可根据车辆整体外观及造型美观的不同要求做不同的更改，实现整车的整体一致性以及美观性。本实用新型有较佳的实施例，且并非对本实用新型作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述掲示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种电容式传感器汽车门把手模块，其包含电容传感器(10)和印刷电路板组件，其中， 所述电容传感器(10)包含至少ー个电容传感器电极； 所述印刷电路板组件包含底板(201)，所述底板(201)与所述电容传感器电极连接，以及 单片机(20)，其与所述电容传感器电极连接，且用于检测所述电容传感器电极的信号; 其特征在于所述电容传感器(10)还包含至少ー參考电容，所述參考电容与所述电容传感器电极并联接入所述单片机(20)。
2.如权利要求I所述的汽车门把手模块，其特征在于所述电容传感器电极包含一解锁电容传感器电极(101)和一闭锁电容传感器电极(102)，所述參考电容包含第一參考电容(103)和第二參考电容(104)，其中， 所述解锁电容传感器电极(101)与第一參考电容(103)并联接入所述单片机(20)； 所述闭锁电容传感器电极(102)与第二參考电容(104)并联接入所述单片机(20)。
3.如权利要求I或2所述的汽车门把手模块，其特征在于所述电容传感器电极与所述底板(201)电连接。
4.如权利要求3所述的汽车门把手模块，其特征在于所述电容传感器电极与所述底板(201)以焊锡焊接方式连接。
5.如权利要求2所述的汽车门把手模块，其特征在于所述汽车门把手模块还包含一与所述单片机(20)连接的车辆控制模块与门把手电路连接端ロ(301)，用于接收单片机(20)发出的解锁或闭锁脉宽调制信号。
6.如权利要求5所述的汽车门把手模块，其特征在于在所述单片机(20)与车辆控制模块与门把手电路连接端ロ(301)之间连接ー稳压电路(302)。
7.如权利要求6所述的汽车门把手模块，其特征在于在所述单片机(20)与车辆控制模块与门把手电路连接端ロ(301)之间还连接一保护电路(303)。
专利摘要本实用新型公开了一种电容式传感器汽车门把手模块，其包含电容传感器和印刷电路板组件，其中，该电容传感器包含至少一个电容传感器电极，该印刷电路板组件包含底板，底板与该电容传感器电极连接，以及单片机，其与该电容传感器电极连接，且用于检测该电容传感器电极的信号；该电容传感器还包含至少一参考电容，参考电容与该电容传感器电极并联接入该单片机。本实用新型的电容式传感器汽车门把手模块可使解锁电容传感器电极的形状尺寸可根据不同的门把手外观造型进行调整，以适配不同的门把手造型。
文档编号G07C9/00GK202596264SQ20122013833
公开日2012年12月12日 申请日期2012年4月1日 优先权日2012年4月1日
发明者周彤, 刘茜, 沈岩 申请人:上海海拉电子有限公司